1. Flame brânfertraagjend fan electrolyte
Elektrolyte flammefertragers binne in heul effektive manier om it risiko fan termyske runaway fan batterijen te ferminderjen, mar dizze flammefertragers hawwe faak in serieuze ynfloed op 'e elektrogemyske prestaasjes fan lithium-ion-batterijen, dus it is lestich om te brûken yn' e praktyk.Om dit probleem op te lossen, fan 'e universiteit fan Kalifornje, San Diego, sil YuQiao team [1] mei de metoade fan kapsuleferpakking flamfertragend DbA (dibenzylamine) opslein yn it ynterieur fan' e mikrokapsule, ferspraat yn 'e elektrolyt, yn normale tiden sille gjin ynfloed op de prestaasjes fan lithium ion batterijen ferskynde, mar doe't de sellen út wurdt ferneatige troch eksterne krêft lykas extrusion, De flamfertragers yn dizze kapsules wurde dan frijlitten, fergiftiging de batterij en wêrtroch't it te mislearjen, dêrmei warskôging it nei termyske runaway.Yn 2018 brûkte YuQiao's team [2] de boppesteande technology opnij, mei ethylene glycol en ethylenediamine as flamfertragers, dy't waarden ynkapsulearre en ynfoege yn 'e lithium-ion-batterij, wat resultearre yn in 70% daling yn' e maksimale temperatuer fan 'e lithium-ion-batterij tidens de pin pin test, signifikant ferminderjen fan it risiko fan termyske kontrôle fan de lithium ion batterij.
De hjirboppe neamde metoaden binne sels ferneatigjend, wat betsjut dat ienris de flammefertrager wurdt brûkt, de hiele lithium-ion-batterij sil wurde ferneatige.It team fan AtsuoYamada oan 'e universiteit fan Tokio yn Japan [3] ûntwikkele lykwols in flammefertragende elektrolyt dy't de prestaasjes fan lithium-ion-batterijen net beynfloedzje.Yn dizze elektrolyt waard in hege konsintraasje fan NaN (SO2F) 2 (NaFSA) of LiN (SO2F) 2 (LiFSA) brûkt as lithium sâlt, en in mienskiplike flamme brânfertraagjend trimethyl phosphate TMP waard tafoege oan de electrolyte, dy't gâns ferbettere de termyske stabiliteit fan lithium ion batterij.Wat mear is, de tafoeging fan flammefertrager hat gjin ynfloed op de syklusprestaasjes fan 'e lithium-ionbatterij.De elektrolyt kin brûkt wurde foar mear as 1000 syklusen (1200 C / 5 syklusen, 95% kapasiteitsbehâld).
De flammefertragende skaaimerken fan lithium-ion-batterijen troch tafoegings is ien fan 'e manieren om lithium-ion-batterijen te warskôgjen om bûten kontrôle te ferwaarmjen.Guon minsken fine ek in nije manier om te besykjen om it foarkommen fan koartsluting yn lithium-ion-batterijen te warskôgjen troch eksterne krêften fan 'e woartel, om it doel fan it fuortheljen fan' e boaiem te berikken en it foarkommen fan waarmte út 'e kontrôle folslein te eliminearjen.Mei it each op de mooglike gewelddiedige ynfloed fan macht lithium ion batterijen yn gebrûk, GabrielM.Veith út Oak Ridge National Laboratory yn de Feriene Steaten ûntwurpen in electrolyte mei shear thickening eigenskippen [4].Dizze elektrolyt brûkt de eigenskippen fan net-Newtonian fluids.Yn normale steat is de elektrolyt floeiber.As it lykwols wurdt konfrontearre mei in hommelse ynfloed, sil it in solide steat presintearje, ekstreem sterk wurde, en kin sels it effekt fan kûgelfrij berikke.Fan 'e woartel warskôget it it risiko fan thermyske runaway feroarsake troch koartsluting yn' e batterij as de krêft lithium-ion-batterij botst.
2. Batterij struktuer
Folgjende, litte wy sjen nei hoe te setten de remmen op termyske runaway út it nivo fan de batterij sellen.Op it stuit is it probleem fan thermyske runaway beskôge yn it struktureel ûntwerp fan lithium-ion-batterijen.Bygelyks, d'r is meastal in druk reliëfklep yn 'e boppekant fan' e 18650-batterij, dy't de oermjittige druk yn 'e batterij op 'e tiid kin frijlitte as de termyske rinnen.Twadder sil d'r posityf temperatuerkoëffisjint materiaal PTC wêze yn 'e batterijdekking.Wannear't de thermyske runaway-temperatuer opkomt, sil de wjerstân fan PTC-materiaal signifikant tanimme om de stroom te ferminderjen en de waarmtegeneraasje te ferminderjen.Derneist, yn it ûntwerp fan 'e struktuer fan' e inkele batterij moat ek beskôgje de anty-koartsluting ûntwerp tusken de positive en negative poalen, warskôging fanwege misoperation, metalen resten en oare faktoaren resultearje yn batterij koartsluting, wêrtroch feiligens ûngemakken.
Wannear't twadde ûntwerp yn batterijen, moatte brûke de feiliger it diafragma, lykas automatyske sletten poar fan trije-laach gearstalde op hege temperatuer it diafragma, mar yn de ôfrûne jierren, mei it ferbetterjen fan de batterij enerzjy tichtens, tinne diafragma ûnder de trend fan trije-laach gearstalde diafragma is stadichoan wurden ferâldere, ferfongen troch de keramyske coating fan it diafragma, keramyske coating oan it diafragma stipe doelen, ferminderjen de krimp fan it diafragma by hege temperatueren, Ferbetterje de termyske stabiliteit fan lithium ion batterij en ferminderje it risiko fan termyske runaway fan lithium ion batterij.
3. Battery pack termyske feiligens design
Yn gebrûk binne lithium-ion-batterijen faak gearstald út tsientallen, hûnderten of sels tûzenen batterijen troch searjes en parallelle ferbining.Bygelyks, it batterijpakket fan Tesla ModelS bestiet út mear as 7,000 18650-batterijen.As ien fan 'e batterijen de termyske kontrôle ferliest, kin it ferspriede yn it batterijpakket en serieuze gefolgen feroarsaakje.Bygelyks, yn jannewaris 2013 fong de Boeing 787 lithium-ion-batterij fan in Japansk bedriuw yn 'e brân yn Boston, de Feriene Steaten.Neffens it ûndersyk fan 'e National Transportation Safety Board feroarsake in 75Ah fjouwerkante lithium-ion-batterij yn' e batterijpakket thermyske runaway fan neistlizzende batterijen.Nei it ynsidint easke Boeing dat alle batterijpakketten wurde foarsjoen fan nije maatregels om ûnkontrolearre thermyske sprieding te foarkommen.
Om foar te kommen dat thermyske runaway ferspriedt yn lithium-ion-batterijen, ûntwikkele AllcellTechnology in thermysk runaway-isolaasjemateriaal PCC foar lithium-ion-batterijen basearre op faseferoaringsmaterialen [5].PCC materiaal fol tusken monomer lithium ion batterij, yn it gefal fan it normale wurk fan de lithium ion batterij pack, batterij pack yn 'e waarmte kin troch de PCC materiaal fluch nei de bûtenkant fan' e batterij pack, doe't termyske runaway yn lithium ion batterijen, de PCC materiaal troch syn ynterne paraffine wax melting absorb in soad waarmte, foarkomme de batterij temperatuer stiging fierder, Sa warskôgje te waarmte út kontrôle yn de batterij pack ynterne diffusion.Yn 'e pinprick-test feroarsake de thermyske runaway fan ien batterij yn in batterijpakket besteande út 4 en 10 stringen fan 18650 batterijpakketten sûnder it gebrûk fan PCC-materiaal úteinlik de thermyske runaway fan 20 batterijen yn 'e batterijpakket, wylst de thermyske runaway fan ien batterij yn it batterijpakket makke fan PCC-materiaal feroarsake de thermyske runaway fan oare batterijpakketten net.
Posttiid: Febrewaris 25-2022